Možnosti návrhu trámových stropných konštrukcií
Na hrubú stavbu radových rodinných domov a bytových domov sa veľmi často používa komplexný tehlový systém HELUZ – murivo a stropná konštrukcia z nosníkov a vložiek HELUZ MIAKO.
Galéria
V praxi sa stretávame s prípadmi, kedy vo viacpodlažných budovách z tehlového systému nie sú nosné steny umiestnené v dispozícii nad sebou a projektant (statik) musí vedieť vyriešiť taktiež túto situáciu. Spôsob riešenia, aký bol navrhnutý v nižšie uvedených prípadoch dvojpodlažných radových rodinných domov, je možné použiť v obdobných prípadoch, s ktorými sa projektanti môžu v praxi stretnúť.
Z hľadiska ideálneho prenesenia zvislých síl a zaťaženia do základov je nutné, aby nosné konštrukcie horných podlaží priamo nadväzovali na nosné konštrukcie dolného podlažia. Čo viac si statik môže priať? Ale v praxi to tak často z najrôznejších dôvodov nie je. Nie vždy projektant stavebnej časti už pri vymýšľaní dispozície berie ohľad taktiež na ideálne statické pôsobenie jednotlivých konštrukcií.
Ak sa však od začiatku riešenia dispozície konzultuje s jednotlivými profesiami, je možné vytvoriť pomerne elegantné riešenie pre všetkých, vrátane jednoduchého vykonania na stavbe.
Taká bola aj spolupráca medzi firmou HELUZ a projekčnou kanceláriou Ing. Arch. Maška v prípade radových rodinných domov v Prahe Letňanoch. V prvej etape výstavby boli použité dva základné typy domov – Smrek a Borovica. V oboch typoch dvojposchodových domov však nosné steny nie sú v dispozícii umiestnené nad sebou. V prípade železobetónovej monolitickej stropnej dosky to nebýva až tak veľký problém, je možné navrhnúť obojstranne napnutú stropnú dosku, ktorá umožní výstuž v doske optimalizovať podľa toho, kde pôsobí zaťaženie a kde je možné dosku podoprieť. Relatívna nevýhoda tohto riešenia je nutnosť celoplošného debnenia a zložitejšie ukladanie výstuže na stavbe.
Obvyklé spôsoby riešenia prievlakov v trámových stropoch
Pri jednostranne napnutých stropných konštrukciách – ako sú skladané trámové stropy – či už je to systém Heluz, Porotherm, alebo Ytong a pod. sa ako najjednoduchšie riešenie týchto situácií ponúka navrhnúť viditeľné prievlaky pod stropnou konštrukciou. Ak sú tieto prievlaky spriahnuté so stropnou konštrukciou, potom pre ich viditeľnú časť pod úrovňou stropu často postačí výška 60 až 100 mm. Nie vždy je však riešenie s viditeľnými prievlakmi možné s ohľadom na dispozičné alebo prevádzkové požiadavky, niekedy taktiež s ohľadom na prianie investora (občas však prianie trochu nadbytočné).
Často sa potom riešia tzv. skryté prievlaky v stropnej konštrukcii vkladaním oceľových valcovaných profilov medzi stropné nosníky, čo so sebou s ohľadom na rozdielne materiálové a fyzikálne vlastnosti (oceľ verzus betón a keramika) nesie vždy riziko prepísania škár medzi jednotlivými materiálmi. Preto firma HELUZ pri všetkých skrytých oceľových prievlakoch odporúča škáru na rozhraní medzi oceľovým profilom a keramickou časťou priznať – a to tak, že po nanesení omietky na rozhranie materiálov je vhodné túto omietku preškrabnúť (opatrne prerezať) v tvare písmena V a túto škáru potom vyplniť trvale plastickým tmelom – napr. Siga Pro Štuk (Siga Pro Bufill) popr. aspoň akrylátovým štukovým tmelom Sudal a pod., ktoré sú pretierateľné maľbou, nezmršťujú sa a sú brúsiteľné. Takže ak sa trhlina časom objaví, bude takmer „neviditeľná“ (prebehne v už vytvorenej škáre) – pozrite vzorový detail z Technickej príručky HELUZ pre projektantov. Je možné taktiež na rozhraní ocele a betónu do omietky vložiť sklotextilnú armovaciu tkaninu a tak omietku vystužiť, ale ak súčasne nie sú vykonané nejaké ďalšie opatrenia na zaistenie lepšieho spolupôsobenia medzi betónom a oceľou, časom bude na rozhraní materiálov pôsobiť relatívne veľké vnútorné napätie z dôsledkov reologických zmien najmä betónu a rozdielnych modulov pružnosti použitých materiálov, ktoré sa prejavia pri zmene zaťaženia, že toto napätie iba vystužená omietka s najväčšou pravdepodobnosťou neprenesie a vznikne „kľukatá“ nevzhľadná trhlina.
Niekedy je taktiež možné navrhnúť pod stenou vyššieho poschodia (ak v nej nie sú umiestnené dvere) skrytý prievlak so zarovnanou spodnou hranou stropu a s vyčnievajúcim rebrom (hornou hranou prievlaku) nad úrovňou stropu. V prípade radových rodinných domov v Prahe Letňanoch však ani jedno z vyššie popísaných riešení nebolo možné použiť.
Skryté prievlaky v smere stropných nosníkov – navrhnuté riešenie pre domy typu Smrek
V prípade rodinných domov typu Smrek vznikla požiadavka na vynesenie nosného muriva 2. NP v strope nad garážou na rozpon 3,075 m, lebo v 2. NP sa zmenila orientácia ukladania stropných nosníkov, čo bolo spôsobené tým, že nosné steny neboli v dispozícii umiestnené nad sebou. Strop nad 1. NP bol navrhnutý zo systému HELUZ MIAKO v hrúbke 250 mm (190 mm výška stropných vložiek MIAKO + 60 mm betónová nadbetonáž). Spádové vrstvy strechy (stropu nad 2. NP) boli navrhnuté z ľahčeného betónu, a tak líniové zaťaženie na skrytý prievlak v strope nad 1. NP bolo v hodnote gLk = 34,7 kN/m (stále zaťaženie) a qLk = 3,5 kN/m (úžitkové zaťaženie). V garáži boli stropné nosníky navrhnuté v rozstupe 625 mm, pod nosným murivom 2. NP potom bol navrhnutý prievlak zo 4 stropných nosníkov vedľa seba (počet štyroch stropných nosníkov vyplynul z osových rozstupov). Stropné nosníky dĺžky 3500 mm sa vyrábajú s výstužou pri spodnom povrchu 2Ø10. Takto by vznikol skrytý prievlak šírky 640 mm, výšky 250 mm s výstužou pri spodnom povrchu 4 × 2 = 8 Ø10 (plocha výstuže 628 mm2). Pri posúdení na medzný stav únosnosti (pre obálku extrémnych zaťažovacích prípadov) však bola prekročená únosnosť tohto prievlaku o cca 35 %, teda by takto navrhnutý prievlak nevyhovel.
Ak by sa pridala výstuž do nadbetonáže nad stropné nosníky, potom by mali prúty betonárskej výstuže min. krytie 80 mm od spodného povrchu a výstuž by nebola ekonomicky využitá. Preto bolo zvolené také riešenie, že prostredné 2 stropné nosníky boli nahradené nosníkmi, ktoré vznikli rozpolením nosníka dvojnásobnej dĺžky. V dlhších nosníkoch je totiž väčšia výstuž, konkrétne pre dĺžku nosníka 6750 mm to je 2Ø12 + stredná príložka po celej dĺžke 1Ø16. Tak bolo možné pre statický výpočet uvažovať v prievlaku spodnú výstuž spolu 4 Ø10 + 4 Ø12 + 2 Ø16, čo predstavuje plochu výstuže 1168 mm2. Percento využitia prierezu potom kleslo pri posúdení na medzný stav únosnosti na 80 %. Pri posúdení na medzný stav použiteľnosti (obmedzenie priehybu) mal teoreticky vypočítaný priehyb hodnotu 11,5 mm, pričom kritérium normy na maximálny prípustný priehyb pre bežné požiadavky je 12,8 mm, takže prievlak vyhovel. Stropné nosníky dĺžky 6500 mm a viac už majú výšku 230 mm a na to bolo treba prihliadnuť aj vo výkrese nadbetonáže, lebo celková výška stropu bola 250 mm. Nad horným prútom vyčnievajúcej výstuže zo stropného nosníka zostáva iba 20 mm betónu, a ak by sa na tieto nosníky uložila sieť obvyklým spôsobom, pravdepodobne by v týchto miestach nebolo zaistené min. krytie výstuže betónom. Preto bola v týchto miestach sieť nadbetonáže dotiahnutá iba k stropným nosníkom (nie cez ne) a stykovanie sietí bolo zaistené strmeňmi (skobami) z betonárskej ocele Ø6 a`150 mm, ktoré zároveň zaistili zapojenie všetkých štyroch stropných nosníkov vedľa seba do jedného prierezu.
Skryté prievlaky kolmo na smer stropných nosníkov – navrhnuté riešenie pre domy typu Borovica
V prípade rodinných domov typu Borovica v 1. a 2. NP zostala rovnaká orientácia stropných nosníkov. V prípade oboch podlaží z hľadiska konštrukčného riešenia šlo o priečny systém s dvoma (lokálne tromi) poľami. V 1. NP bola svetlosť 3,05 + 5,65 m, na časti pôdorysu potom 3,05 + 3,2 + 2,25 m, v 2. NP potom 4,2 + 4,5 m, takže stredná nosná stena 2. NP bola oproti stene 1. NP o 1,15 m posunutá. Strop nad 2. NP, ktorý tvorí zároveň plochú nepochôdznu strechu, bol navrhnutý hrúbky 230 mm – t. j. s MIAKO vložkami výšky 190 mm so 40 mm nadbetonážou, táto stropná konštrukcia je s ohľadom na vlastnú tiaž najľahší strop MIAKO (go = 2,97 kN/m2), a tak následne najmenej zaťažuje strop nad 1. NP. V strope nad 1. NP bolo opäť navrhnutých niekoľko skrytých prievlakov vytvorených združením niekoľkých stropných nosníkov, ktorých počet nakoniec vychádzal skôr z konštrukčných, než zo statických dôvodov. Celá zostava stropných nosníkov bola potom naprieč stužená jedným konštrukčným stužujúcim rebrom (nadväzujúcim na strednú nosnú stenu dĺžky 2,7 m) a jedným prievlakom, ktorý bol čiastočne votknutý do nadväzujúceho stužujúceho venca. Celkovo zo statického hľadiska tak pôsobí táto zostava ako rošt, hoc zložený z prvkov rozdielnej tuhosti, čím sa podstatne zmenšujú priehyby stropnej konštrukcie. Prvý statický výpočet nebral do úvahy správanie konštrukcie ako roštu a pri posúdení na medzný stav použiteľnosti (obmedzenie priehybu) dosiahol teoreticky vypočítaný priehyb hodnotu 32 mm, takže na stavbe by malo dôjsť k správnemu montážnemu nadvýšeniu stropných nosníkov min. 10 mm. To nie je síce teoreticky žiadny problém, ale ako vykonať reálne na stavbe nadvýšenie stropných nosníkov a zároveň zabezpečiť, aby stropné nosníky zostali pevne uložené na nosnom murive, keď jeden stropný nosník je podoprený iba na dvoch svojich koncoch, ale susedný nosník je ešte podoprený cca uprostred svojej dĺžky? Priznajme si, že to ťažko. Nielen z tohto dôvodu bol vykonaný ešte druhý statický výpočet, kde už sa uvažovalo s roštovým pôsobením navrhnutej stropnej konštrukcie a v tomto prípade klesol teoreticky vypočítaný priehyb na hodnotu cca 12 mm.
Použitie keramických stropov HELUZ MIAKO v rodinných a bytových domoch je veľmi výhodné vďaka ich vysokej variabilnosti, dobrej únosnosti a systémovému riešeniu HELUZ pre hrubú stavbu. Pri návrhu najlepšieho riešenia detailov stropu však vždy záleží na spolupráci s projekčnou kanceláriou, ktorá bola v prípade výstavby radových rodinných domov v Prahe Letňanoch veľmi dobrá.
ZDROJ PR článok spoločnosti HELUZ cihlářský průmysl v.o.s.
Komentáre